ISSN 0101-2061
Original
Ciência e Tecnologia de Alimentos
Queijo Parmesão: caracterização físico-química, microbiológica e microestrutura
Parmesan cheese: physicochemical and microbiological quality and microstructure
Jupyracyara Jandyra de Carvalho BARROS1, Analice Cláudia de AZEVEDO1,
Luiz Roberto FALEIROS JÚNIOR1, Sebastião Roberto TABOGA2, Ana Lúcia Barretto PENNA1*
Resumo
Mudanças no queijo Parmesão durante a maturação podem ser avaliadas por análises químicas, microbiológicas e microscópicas. Este estudo
teve por objetivo efetuar a caracterização físico-química e microbiológica do leite e do queijo Parmesão, assim como sua microestrutura,
durante 180 dias de maturação. Todas as amostras exibiram características físico-químicas e microbiológicas de acordo com a legislação
brasileira. Ocorreu aumento na acidez titulável, nos índices de extensão e profundidade da maturação e nos teores de tirosina e triptofano.
A análise da microestrutura demonstra a presença de cristais, debris, e a interação entre as culturas starter e os glóbulos de gordura. No final
da maturação, a matriz de caseína apresentava-se densa e compacta.
Palavras-chave: Parmesão; maturação; microestrutura.
Abstract
Changes in Parmesan cheese during ripening can be detected by chemical, microbiological, and microscopic analysis. This study aimed to
evaluate the physicochemical and microbiological quality of milk and cheeses, as well as to evaluate the microstructure of Parmesan cheese
during 180 days of ripening. All samples exhibited physicochemical and microbiological characteristics in accordance with the Brazilian
standards. There was an increase in titratable acidity, depth, and extension ripening indices, and also in the tyrosine and tryptophan contents.
The microstructure analysis showed the presence of crystals, debris, and interactions between starter cultures and fat globules. At the end of
the cheese ripening process, a dense and compact casein matrix was observed.
Keywords: Parmesan; ripening; microstructure.
1 Introdução
No Brasil, parte da produção leiteira é direcionada aos
laticínios para a fabricação de queijos. Em 2008 foram produzidos
668 mil toneladas de queijos, sendo 32 mil toneladas de queijo
Parmesão (ASSOCIAÇÃO..., 2010). Do consumo per capita de
queijos, de aproximadamente 3 kg por ano (INSTITUTO..., 2006),
32,04% é de Mussarela, 9,61% de Prato, 7,96% de Minas e 5,64%
de Parmesão. Este produto é o primeiro dentre as variedades de
queijos especiais mais consumidos, podendo ser comercializado
sob formas íntegras e fracionadas; entretanto, é geralmente
consumido pela população na forma ralada.
O queijo Parmesão pode ser fabricado com leite in natura
ou pasteurizado e/ou reconstituído padronizado (BRASIL,
1997). É um queijo semigordo, apresenta baixo teor de umidade,
consistência dura, textura compacta e granulosa, com crosta
espessa de 4 a 8 mm, lisa e cor amarelo-palha. É um queijo
ligeiramente picante e salgado, com odor suave e agradável;
apresenta forma cilíndrica e peso oscilando entre 5 e 10 kg.
A temperatura de armazenamento não deve exceder 18 °C e
deve ser maturado por cerca de seis meses (BRASIL, 1997). O
rendimento da fabricação é em torno de 13 kg de leite.kg-1 de
queijo após sua completa maturação (PERRY, 2004).
Para a fermentação, utilizam-se bactérias ácido-láticas
termofílicas, geralmente compostas por Lactobacillus helveticus
e Streptococcus thermophillus, sendo a coagulação da massa
realizada à temperatura de 35 °C (McSWEENEY, 2004;
FURTADO, 2005). Esta temperatura propicia o desenvolvimento
das células láticas (KENNY et al., 2003; MARILLEY; CASEY,
2004) e mantém ativo o complexo enzimático endógeno
(LORTAL; CHAPOT-CHARTIER, 2005; KELLY; FOX,
2006). As enzimas microbianas atuam, incisivamente, sobre
o carboidrato, a gordura e as proteínas presentes no leite,
potencializando os atributos sensoriais de textura, aroma e
sabor, típicos desse produto. Além disso, as bactérias ácidoláticas são capazes de competir ou inibir a proliferação de
patógenos e micro-organismos oportunistas (OGUNBANWO;
SANNI; ONILUDE, 2003; BROMBERG et al., 2004), auxiliando
na estabilidade físico-química desse produto.
Mé t o d o s o b j e t i v o s – c o m o o s d i a g n ó s t i c o s
eletromicrográficos (ARYANA; HENK, 2004) e a precipitação
fracionada das proteínas (MADADLOU; KHOSROSHAHI;
MOUSAVI, 2005) – têm sido empregados para determinar
o grau de maturação em queijos (PEROTTI et al., 2004). O
Received 23/7/2008
Accepted 14/2/2010 (003684)
1
Departamento de Engenharia e Tecnologia de Alimentos, Universidade Estadual Paulista – UNESP, Rua Cristóvão Colombo, 2265, CEP 15054-000,
São José do Rio Preto - SP, Brasil, E-mail: [email protected]
2
Departamento de Biologia, Universidade Estadual Paulista – UNESP
*Corresponding author
Ciênc. Tecnol. Aliment., Campinas, 31(2): 285-294, abr.-jun. 2011
285
Aspectos tecnológicos e microestrutura do queijo Parmesão
emprego da microscopia óptica e eletrônica de transmissão –
MET (FRAU et al., 1997) tem sido adotado como ferramenta
adicional para avaliar a qualidade e/ou defeitos em queijos
maturados.
Nos períodos que antecedem a atividade proteolítica,
a matriz caseínica apresenta caráter elástico; entretanto,
no decorrer da maturação, a ação conjunta das proteases e
peptidases resulta em uma característica mais rígida da matriz
(LAWRENCE; GILLES; CREAMER, 1983). A compactação da
microestrutura é decorrente da redução gradual da umidade,
causada pela evaporação da água na superfície do queijo
(McSWEENEY, 2004). Observações do coágulo do queijo por
microscopia eletrônica indicam que a população de bactérias
está diretamente relacionada com o conteúdo de gordura no
queijo. Laloy et al. (1996) observaram que as populações da
cultura lática eram de 30 a 100% maiores e de quatro a 10 vezes
maiores em queijos Cheddar com redução de 50% de gordura
e em queijos Cheddar integrais, respectivamente, quando
comparados com queijos Cheddar sem gordura.
Em queijos maturados por longos períodos, é comum
detectar culturas láticas lisadas, sendo visível a formação de
debris, que se caracterizam pela formação de dobras na célula
morta, não absorvidas pela matriz do queijo (PAGALA et al.,
2002). Ainda, nesses queijos, também é constante a incidência
de cristais de fosfato de cálcio, lactato de cálcio e tirosinato de
cálcio. As diferentes interações da lactose e outros componentes
distribuídos nos queijos apresentam elevada complexidade e
podem afetar a qualidade do produto final (PERKO, 2002).
Em contrapartida, Furtado (2005) menciona que a presença
de cristais de tirosina reflete o aspecto positivo das reações
proteolíticas durante o período de estocagem. A ultraestrutura
do queijo Grana maturado por 14 meses foi estudada por
Bottazzi, Battistotti, Bianchi (1982) a partir da análise em
microscópio eletrônico de varredura - MEV e raio X. Inclusões
cristalinas de fosfato de cálcio, apresentando de 10 a 20 nm,
foram encontradas em queijos maturados por oito e 10 meses.
Nas amostras maturadas por 10 meses, foram encontrados de 30
a 35 cristais.m-2. O surgimento de cristais é uma característica
do queijo Grana, podendo ser encontrados desde dois dias a
dois meses de maturação.
De acordo com Lopez (2005), a funcionalidade do queijo
é influenciada pela concentração, pelo tamanho e pela forma
dos glóbulos de gordura, bem como pela estrutura destes
no leite fluido. Os lipídios se apresentam no leite como uma
emulsão; contudo, sua microestrutura nos produtos lácteos e,
particularmente no queijo, é pouco conhecida. Os glóbulos de
gordura do leite podem ser alterados ou sofrer rupturas durante
a fabricação dos queijos, em consequência dos tratamentos
aplicados (YE et al., 2004). Segundo Mazerolles et al. (2001), a
análise detalhada da microestrutura do queijo, especialmente
das proteínas e gorduras, bem como as interações entre esses
constituintes durante e após a produção do queijo, podem
fornecer informações determinantes sobre a qualidade do
produto final.
Candioti et al. (2002), em estudo realizado com queijo
Reggianito Argentino elaborado com três diferentes cepas de
Lactobacillus helveticus, verificaram que os teores de nitrogênio
286
solúvel em TCA 12% diferiram ao longo de 180 dias de
maturação e que o queijo fabricado com Lb. helveticus SF209
apresentou maior atividade peptidolítica quando comparada
aos outros tratamentos. Malacarne et al. (2006) estudaram
as alterações físico-químicas de queijo Parmigiano-Reggiano
durante 96 meses e verificaram que durante os seis primeiros
meses houve um aumento da proteólise, quantificada pela
análise do nitrogênio solúvel em pH 4,6, sendo que após esse
período este índice se manteve constante.
São poucos os trabalhos dedicados a relacionar os aspectos
de qualidade de queijos brasileiros com o estágio de maturação.
Neste estudo, o objetivo foi efetuar a caracterização físicoquímica, microbiológica e microestrutural do queijo Parmesão,
durante 180 dias de maturação.
2 Material e métodos
2.1 Amostras e caracterização físico-química
Foram analisados três diferentes lotes (L1, L2, L3) de leite
pasteurizado e de queijo Parmesão comercial, fornecidos
por uma mesma indústria (Figura 1), maturados a 12 °C. Os
parâmetros físico-químicos (densidade, gordura, sólidos totais
e acidez) do leite empregado na fabricação de diferentes lotes
Figura 1. Fluxograma de fabricação das amostras comerciais de
queijo Parmesão. a) coleta de amostras para análises físico-químicas
e microbiológicas do leite; e b) coleta de amostras para análises físicoquímicas, microbiológicas e de microestrutura do queijo Parmesão.
Ciênc. Tecnol. Aliment., Campinas, 31(2): 285-294, abr.-jun. 2011
Barros et al.
de queijo Parmesão foram determinados conforme normas
analíticas do Instituto Adolfo Lutz - IAL (1985). Para análise
de resíduos de antibióticos e crioscopia, foram empregadas as
metodologias propostas por Tronco (1997) e Silva et al. (1997),
respectivamente. As amostras dos queijos foram avaliadas a cada
30 dias, durante 180 dias, perfazendo um total de 18 amostras.
As culturas empregadas no processamento foram Lactobacillus
helveticus e Streptococcus thermophilus.
Para a caracterização físico-química, as amostras dos
queijos foram avaliadas durante a maturação quanto aos
aspectos: acidez titulável (SILVA et al., 1997); atividade de água
(VAN DENDER et al., 1995); teores de cinzas (INSTITUTO...,
1985); umidade (CASE; BRADLEY JUNIOR.; WILLIAMS,
1985); gordura e gordura no extrato seco (INSTITUTO..., 1985);
proteína total (ASSOCIATION..., 1997); nitrogênio solúvel em
pH 4,6 e nitrogênio solúvel em TCA 12% (SILVA et al., 1997);
sal (SILVA et al., 1997); índices de extensão e profundidade da
maturação (WOLFSCHOON-POMBO, 1983), e concentrações
de tirosina e triptofano (VAKALERIS; PRICE, 1959). Todas as
análises foram efetuadas em triplicata.
2.2 Qualidade higiênico-sanitária do leite pasteurizado e
dos queijos
Para avaliação da qualidade higiênico-sanitária do leite
pasteurizado e dos queijos, inicialmente, foram realizadas
diluições decimais das amostras. Em 9 mL de água peptonada 1%
estéril, foi adicionado 1 mL da amostra de leite, constituindo‑se
a diluição 10-1, a partir da qual foram realizadas diluições
seriadas até 10-4. Para o queijo Parmesão, 10 g da amostra foram
transferidos para 90 mL de citrato de sódio 2%, constituindo‑se
a diluição 10-1. A partir desta, foram realizadas diluições
seriadas até 10-10, utilizando 9 mL de citrato de sódio 2% como
diluente. No leite pasteurizado, foi realizada a contagem de
bactérias do grupo coliforme empregando meio de cultura
cromogênico Compact Dry EC (Nissui Pharmaceutical Co,
Tókio, Japão), bactérias mesófilas, Staphylococcus coagulase
positiva e verificação da presença de Salmonella sp. (SILVA;
JUNQUEIRA; SILVEIRA, 2007). O aspecto higiênicosanitário do queijo foi avaliado a partir das mesmas análises,
excetuando a investigação de micro-organismos mesofílicos
e Salmonella sp. Os micro‑organismos mesofílicos foram
quantificados pela técnica de cultivo em profundidade. Um mL
de cada diluição selecionada foi distribuído em placas estéreis,
acrescentaram‑se 15 mL de Ágar Padrão para Contagem - PCA
(HiMedia Laboratories Pvt. Ltda, Índia) fundido e resfriado a
45 °C. Após completa solidificação, as placas foram incubadas
invertidas a 37 °C durante 48 horas. O resultado foi multiplicado
pela recíproca da diluição e o valor expresso em unidades
formadoras de colônias por mililitro da amostra (UFC.mL-1)
(SILVA; JUNQUEIRA; SILVEIRA, 2007). Staphylococcus
coagulase positiva foi avaliado pelo método de spreadplate em
ágar Baird Parker - BP (HiMedia Laboratories Pvt. Ltda, Índia),
depositando 0,1 mL de cada diluição sobre a superfície do ágar
e, com o auxílio de um bastão de vidro tipo hockey flambado,
o inóculo foi espalhado por toda a superfície do meio até a
completa absorção. As placas foram incubadas invertidas a 37 °C
Ciênc. Tecnol. Aliment., Campinas, 31(2): 285-294, abr.-jun. 2011
por 48 horas. Foram selecionadas as placas contendo entre 30 e
300 colônias, selecionando as colônias típicas (negras com halo
transparente) e atípicas (negras isentas de halo transparente).
A partir destas, foram selecionadas três colônias de cada placa,
que foram inoculadas em tubos contendo 1 mL de Caldo Brain
Heart Infusion - BHI (DifcoTM Laboratories, Detroit, EUA), os
quais foram incubados a 37 °C por 24 horas. Em seguida, os
cultivos foram analisados em microscopia diferencial de Gram,
analisados quanto à presença da enzima catalase e à capacidade
de coagular o plasma sanguíneo (NewProv®, Pinhais, Brasil),
previamente ressuspendido em solução fisiológica estéril
0,85% (solução de cloreto de sódio - NaCl 0,85%). O resultado
foi expresso em UFC.g-1 (SILVA; JUNQUEIRA; SILVEIRA,
2007). A análise de Salmonella sp. foi realizada apenas para as
amostras de leite utilizando o kit Lateral Flow System Salmonella
(Dupont Qualicon™, Wilmington, EUA). Para a análise, 25 mL
do leite foram adicionados a 225 mL do meio de enriquecimento
DuPont™ Lateral Flow System Salmonella, seguida da incubação
a 37 °C por 24 horas. A seguir, uma alíquota da amostra
enriquecida foi aplicada na fita de teste e a leitura foi realizada
após 10 minutos. A presença de duas linhas vermelhas na fita
indica presença de 10° UFC.mL-1 de Salmonella sp. no leite
(SILVA; JUNQUEIRA; SILVEIRA, 2007).
2.3 Microestrutura do queijo Parmesão
A avaliação da microestrutura foi obtida a partir do
microscópio eletrônico de transmissão - MET, mensalmente,
no período total de 180 dias. As amostras dos queijos
maturados foram fixadas em solução de 2% de glutaraldeído e
paraformaldeído em tampão 0,05 M Milloning durante 12 horas.
A seguir, as amostras foram lavadas com tampão PIPES e fosfato,
e pós-fixadas em uma solução de 2% tetróxido de ósmio (OsO4)
em tampão fosfato durante 1,5 horas. Em seguida, essas foram
lavadas duas vezes com tampão fosfato e desidratadas em uma
série graduada de acetona (30, 50, 70, 90 e 95%, 15 minutos
cada), e, posteriormente, em acetona absoluta três vezes,
15 minutos cada. As amostras desidratadas foram embebidas
em meio Araldite de baixa viscosidade (1Acetona:1Araldite)
durante 16 horas, seguida de infiltração e inclusão em Araldite
por 2 horas a 37 °C e polimerização por 48 a 72 horas em estufa
a 60 °C, para obtenção dos blocos. Estes foram seccionados
usando um ultramicrótomo e as secções ultrafinas de 80 nm
resultantes foram coradas com 4% uranil acetato e chumbo, para
análise em microscópio eletrônico de transmissão LEO Zeiss 906
(Zeiss, Cambridge, Inglaterra) (adaptado de awad; ABDELHAMID; EL-SHABRAWY, 2002; DABOUR et al., 2005). Foi
avaliada, qualitativamente, a incidência de proteínas, lipídios
e bactérias, bem como sua interação na matriz dos queijos nos
diferentes períodos de maturação.
O método de coloração histoquímica de von Kossa foi
utilizado para verificar a concentração de cristais de cálcio
na matriz dos queijos ao longo do período de maturação,
empregando o microscópio óptico Olympus BX 60 (Olympus,
Hamburg, Alemanha). A partir das secções obtidas, foram
selecionados cinco campos aleatórios de cada lâmina. As
287
Aspectos tecnológicos e microestrutura do queijo Parmesão
imagens foram capturadas utilizando o Image Pro-Plus Software
4.5 Windows (Media Cybernetics Inc., Bethesda, Estados
Unidos da América). Estas imagens foram submetidas à análise
estereológica para determinação do volume relativo dos cristais
(VRc). Este VRc foi multiplicado pelo peso (kg) da amostra para
obtenção do volume absoluto dos cristais (VAc), adotando que
1 mg do queijo maturado tem volume aproximado de 1 mm
(DEKLERK; COFFEY, 1978). O resultado foi expresso em
cristais por quilograma de queijo (cristais.kg-1).
2.4 Análise estatística dos resultados experimentais
A análise de variância (ANOVA) das amostras foi realizada
a partir de um delineamento inteiramente casualizado (DIC)
em esquema fatorial 3 × 6 (lotes × tempos de maturação).
Foi aplicado teste de Tukey para comparação das médias das
amostras, considerando um nível de significância p < 0,05,
utilizando-se o programa computacional SANEST - Sistema
de Análise Estatística para Microcomputadores (ZONTA;
MACHADO, 1996).
3 Resultados e discussão
3.1 Caracterização físico-química do leite pasteurizado e do
queijo Parmesão
O leite apresentou ponto crioscópico com variação de
-0,534 oH a -0,535 oH, 1,031 g.mL-1 a 1,032 g.mL-1 de densidade,
8,92 a 8,93% de extrato seco desengordurado (ESD) e 3,25 a
3,26% de proteínas. Pela metodologia empregada, não foram
detectados resíduos de antibióticos nas amostras de leite
pasteurizado utilizado nos diferentes processamentos. Não foi
observada diferença estatística significativa (p > 0,05) entre os
lotes (Tabela 1).
A acidez titulável média oscilou de 15,76 ± 0,14 °D a
18,33 ± 0,42 °D (p > 0,05), demonstrando adequação da matériaprima destinada à produção do queijo Parmesão (FURTADO,
2005). O monitoramento da acidez do leite é importante para
assegurar a estabilidade do derivado lácteo, sendo uma prática
muito comum nas indústrias lácteas.
O teor de gordura do leite, devido à padronização da
matéria-prima pela indústria queijeira, variou de 2,2 ± 0,8% a
3,2 ± 0,1%(p > 0,05). Geralmente, o queijo Parmesão é
processado com leite apresentando teor de 2 a 2,5%. De acordo
com McSweeney e Sousa (2000), a concentração de lipídios
no leite é importante para o sabor e o aroma do queijo, pois
esse componente também é utilizado como substrato nas
modificações bioquímicas do coágulo durante a maturação.
Houve diferença significativa (p < 0,05) na composição
centesimal dos diferentes lotes de queijo Parmesão comercial
analisados. No entanto, estas diferenças são consideradas
normais para o processamento industrial (Tabela 2).
A atividade de água variou de 0,975 ± 0,01 (L 2 ) a
0,979 ± 0,01 (L3). Com intuito de evitar perda excessiva de
água e consequente rachaduras na superfície, os queijos foram
maturados e acondicionados em embalagens termoencolhíveis,
justificando os dados obtidos.
O teor de umidade oscilou de 30,21% ± 0,82 (L3) a 31,28%
± 0,79 (L1), com diferença significativa entre os lotes (p < 0,05),
mas atendendo aos padrões vigentes. Estes valores foram
superiores aos relatados por Romani et al. (2002) para amostras
de queijos Parmigiano-Reggiano embaladas em atmosfera
modificada e armazenadas a 4 °C durante 90 dias, cujos valores
variaram de 28 a 29%.
Nas amostras de queijo referente ao L1, o teor de gordura
foi estatisticamente semelhante ao L2 (p < 0,05), apresentando
valor de 28,4% ± 0,5. O menor valor médio do teor de gordura
no L3, possivelmente, se deve à heterogeneidade entre peças
de queijo de um mesmo lote de processamento. Todas as
amostras dos diferentes lotes investigados apresentaram teores
de gordura variando entre 27,1% ± 0,6 e 28,4% ± 0,5, atendendo
aos requisitos legais; com tais teores, podem ser classificadas
como queijo semigordo (BRASIL, 1996). Apesar da diferença
no teor de gordura dos diferentes lotes, a variação observada
é considerada pequena, inerente à variabilidade normal do
processo industrial.
Os menores teores de nitrogênio (4,61% ± 0,14) e proteína
total (28,78% ± 0,90) foram observados nas amostras de
queijo referente ao L1, provavelmente, em consequência de
menores teores de nitrogênio encontrados no leite empregado
na produção deste lote, cujo valor foi de 2,54% ± 0,03. Houve
diferença significativa (p > 0,05) no teor de sal dos queijos dos
diferentes lotes (Tabela 2), com valores oscilando de 0,97%
± 0,04 (L1) a 1,06% ± 0,01 (L3).
A análise da acidez ao longo do período de 180 dias de
maturação demonstrou diferença estatística entre os lotes
analisados (p < 0,05). A acidez do queijo é um fator importante
para assegurar o desenvolvimento da microbiota lática, bem
Tabela 1. Caracterização* físico-química do leite pasteurizado empregado no processamento do queijo Parmesão comercial.
Análises
Acidez (ºD)
Crioscopia (ºH)
Densidade (g.mL-1)
Gordura (%)
EST (%)
Presença de antibiótico
L1
15,76 ± 0,14c
-0,575 ± 0,0a
1,031 ± 0,01a
3,2 ± 0,1a
9,740 ± 0,010b
Negativo
L2
17,05 ± 0,49b
-0,575 ± 0,01a
1,028 ± 0,01a
2,2 ± 0,8b
9,900 ± 0,010a
Negativo
L3
18,33 ± 0,42a
-0,576 ± 0,01a
1,027 ± 0,01a
2,2 ± 0,1b
9,740 ± 0,010b
Negativo
*Média da triplicata; a,b,cletras diferentes na mesma linha indicam diferença significativa (p < 0,05).
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Ciênc. Tecnol. Aliment., Campinas, 31(2): 285-294, abr.-jun. 2011
Barros et al.
como manter efetiva as diferentes reações enzimáticas durante a
maturação do queijo (SALÄUN; MIETTONB; GAUCHERON,
2005).
o maior teor de tirosina (322,54 mg.100 g-1 ± 0,01) e os teores
de triptofano atingiram o equivalente a 97,43 mg.100 g-1 ± 0,01,
após 180 dias de maturação.
A evolução da acidez titulável (Figura 2) demonstra lento
desenvolvimento até 90 dias e aumento mais acentuado aos 120
e 180 dias de maturação nas amostras de queijo referente ao L2,
com valores médios oscilando entre 0,56% ± 0,02 (30 dias) e
1,77% ± 0,01 (180 dias). A Figura 2 também revela o aumento
do teor de acidez com valores mínimos de 0,68% ± 0,01 e
0,56% ± 0,01 e valores máximos de 1,53% ± 0,01 e 1,54% ± 0,02,
para as amostras provenientes dos L1 e L3, respectivamente. Além
da conversão de lactose em ácido lático, a evolução da acidez
pode estar associada à proteólise, pela liberação de peptídeos
e aminoácidos, que possuem porções N e C-terminal livres
(McSWEENEY, 2004; SALÄUN; MIETTONB; GAUCHERON,
2005).
Durante a maturação, em razão do dinamismo dos
eventos proteolíticos, é comum o aumento da concentração
dos aminoácidos tirosina e triptofano na matriz do queijo
(FURTADO, 2005). Em queijos duros como o Parmesão, a
Também foi possível observar pequenas diferenças na
conversão dos componentes do leite durante o período de
estocagem refrigerada. Houve aumento significativo dos
teores de tirosina (Tyr) e triptofano (Trp) (p < 0,05) na matriz
dos queijos dos diferentes lotes e nos diferentes períodos
investigados (Figuras 3 e 4). A amostra do queijo L3 apresentou
Figura 3. Evolução do teor de tirosina (mg.100 g-1) no queijo Parmesão
maturado a 12 oC durante 180 dias.
Figura 2. Evolução da acidez titulável (%) no queijo Parmesão
maturado a 12 °C durante 180 dias.
Figura 4. Evolução do teor de triptofano (mg.100 g-1) no queijo
Parmesão maturado a 12 oC durante 180 dias.
Tabela 2. Caracterização* físico-química das amostras de queijo Parmesão maturado a 12 °C durante 180 dias.
Amostras
Atividade de água
Umidade (%)
Gordura (%)
Gordura no extrato seco (%)
Nitrogênio total (%)
Proteína total (%)
Cinzas (%)
Sal (%)
1
0,976 ± 0,011ab
31,28 ± 0,79b
28,4 ± 0,5a
41,32 ± 0,35a
4,61 ± 0,14b
28,78 ± 0,90b
4,18 ± 0,15a
0,97 ± 0,04c
Lotes
2
0,975 ± 0,010b
30,96 ± 0,78b
28,2 ± 0,3a
40,84 ± 0,50b
4,91 ± 0,20a
30,68 ± 0,56a
4,39 ± 0,20b
1,03 ± 0,02b
3
0,979 ± 0,010a
30,21 ± 0,82a
27,1 ± 0,6b
38,83 ± 0,87c
4,68 ± 0,20b
29,25 ± 1,36b
4,43 ± 0,11c
1,06 ± 0,01a
*Média de três determinações; a,bletras diferentes na mesma linha indicam diferença significativa (p < 0,05).
Ciênc. Tecnol. Aliment., Campinas, 31(2): 285-294, abr.-jun. 2011
289
Aspectos tecnológicos e microestrutura do queijo Parmesão
elevada concentração de tirosina pode induzir a formação de
pigmentos brancos na superfície do queijo, permitindo também
detectar, ao paladar, a presença de cristais.
A proteólise é o mais complexo e importante dos eventos
primários que ocorrem durante a maturação da maioria dos
queijos (McSWEENEY; SOUSA, 2000). A proteólise contribui
para a maturação de quatro formas: a) contribuição direta para o
sabor por meio da liberação de aminoácidos e peptídeos (alguns
podem conferir sabores indesejáveis – off-flavors, principalmente
amargor), ou contribuição indireta, por meio do catabolismo
dos aminoácidos e aminas, ácidos, tióis, etc; b) maior liberação
de compostos sápidos durante a mastigação; c) alteração do pH
em função da formação de amônia; d) alterações na textura,
provenientes da quebra da rede de proteínas, aumentando o
pH e conferindo maior ligação da água com grupos carboxil e
amino formados (FOX et al., 1997).
Os teores médios de nitrogênio solúvel em pH 4,6 (NSpH4,6)
após 30 dias de maturação foram semelhantes em todos os
lotes (máximo de 0,25% ± 0,01). Ao término de 180 dias de
maturação, observaram-se maiores teores de NSpH4,6, atingindo
valores de até 0,91% ± 0,02 (L3). Os teores de nitrogênio não
proteico ou solúvel em TCA 12% (NSTCA) nas amostras variaram
de 0,16% ± 0,02 a 0,18% ± 0,01, após 30 dias de maturação. Após
180 dias de maturação, a amostra L2 apresentou o maior teor
médio de NSTCA (0,61% ± 0,05).
180 dias de maturação. Estes valores quantificam a evolução
da proteólise, bem como a atividade da cultura lática no queijo
Parmesão. Durante a maturação, substâncias nitrogenadas –
como aminoácidos, oligopeptídeos e aminas, resultantes dos
processos bioquímicos – são acumuladas na matriz do queijo,
refletindo diretamente nos atributos de aroma e sabor do
produto final (FURTADO, 2005).
Segundo Perotti et al. (2005), as concentrações de tirosina
normalmente apresentam a mesma tendência dos índices
de extensão e profundidade da maturação. A evolução dos
índices de extensão (IEM) e profundidade da maturação (IPM)
foi significativa entre os diferentes períodos de maturação
(p < 0,05).
3.2 Qualidade higiênico-sanitária do leite pasteurizado e do
queijo Parmesão maturado
O perfil microbiológico e físico-químico do leite são
parâmetros primordiais à qualidade do Parmesão (FOX et al.,
1997; FURTADO, 2005). Neste estudo (Tabela 3), a maior
O índice de extensão da maturação (IEM) caracterizase pela quantificação de substâncias nitrogenadas solúveis
acumuladas durante o processo e são expressas como percentual
do nitrogênio total. Este índice reflete a atuação das enzimas do
coalho na degradação da caseína. O coalho produz, sobretudo,
peptídeos de pesos moleculares médio e baixo, que vêm compor
o nitrogênio solúvel em pH 4,6 (MINUSSI, 1994); note-se que,
de acordo com Lemieux e Simard (1991), os peptídeos de gosto
amargo são normalmente encontrados nessa fração.
No decorrer da maturação, houve liberação gradativa de
nitrogênio solúvel em pH 4,6, em decorrência da proteólise,
sendo os maiores valores de IEM registrados após 30 dias
(5,69% ± 0,01) na amostra L1 e após 180 dias (19,70% ± 0,30)
na amostra L3 (Figura 5).
Figura 5. Evolução do índice da extensão da maturação (IEM %) do
queijo Parmesão maturado a 12 oC durante 180 dias.
As substâncias nitrogenadas de peso molecular baixo,
acumuladas durante a maturação, constituem o índice de
profundidade da maturação (IPM). Esse índice é diretamente
proporcional à ação das endo e exo peptidases bacterianas
(descarboxilases e desaminases) que venham a liberar
aminoácidos e outros compostos nitrogenados, que contribuem
para o sabor típico de cada queijo. Entende-se, ainda, que seja
um importante instrumento para a avaliação da atividade
peptidolítica da cultura lática (MINUSSI, 1994).
Houve degradação da caseína com liberação de nitrogênio
não proteico (NNP), como pode ser observado pela evolução
gradativa do IPM durante os 180 dias de maturação (Figura 6).
O menor valor foi 3,26% ± 0,11, encontrado na amostra L2 aos
30 dias, e o maior valor na amostra L1, com 12,30% ± 0,15 após
290
Figura 6. Evolução do índice da profundidade da maturação (IPM %)
do queijo Parmesão maturado a 12 oC durante 180 dias.
Ciênc. Tecnol. Aliment., Campinas, 31(2): 285-294, abr.-jun. 2011
Barros et al.
Tabela 3. Bioindicadores de contaminação (UFC.mL-1)* nas amostras de leite pasteurizado utilizado na fabricação do queijo Parmesão comercial.
Amostras
L1
L2
L3
Coliformes
totais
<1,0 × 100a
<1,0 × 100a
<1,0 × 100a
Coliformes
termotolerantes
<1,0 × 100a
<1,0 × 100a
<1,0 × 100a
Contagem padrão
de mesófilos
1,1 × 100a
1,0 × 100a
1,3 × 100a
S. coagulase
positiva
<1,0 × 101a
<1,0 × 101a
<1,0 × 101a
*Média da triplicata; anão houve diferença estatística significativa (p > 0,05).
população média (p > 0,05) de micro-organismos mesofílicos
foi de 1,3 × 100 UFC.mL-1 no leite pasteurizado utilizado para
fabricação do terceiro processamento (L3), o que demonstra
medidas operacionais corretas durante o beneficiamento do
leite (JAY, 2005). Os valores médios para coliformes totais e
Escherichia coli foram <1,0 × 100 UFC.mL-1, não sendo notificada
a presença de Salmonella sp. (p > 0,05).
Os resultados das análises microbiológicas do leite
pasteurizado empregado no processamento do queijo Parmesão
comercial indicam conformidade da amostra aos padrões
exigidos pela Instrução Normativa 51 – IN 51, que recomenda
valor máximo de 8,0 × 104 NMP.mL-1 para bactérias mesófilas,
2,0 × 100 NMP.mL-1 para coliformes termotolerantes, valor
inferior a 5,0 × 100 NMP.mL-1 para coliformes totais e ausência
de Salmonella sp., em 25 mL do leite fluido pós-pasteurização
(BRASIL, 2002).
No decorrer dos 180 dias de maturação, a maior população
de coliformes totais foi registrada na amostra de queijo Parmesão
proveniente do primeiro lote (L1), aos 30 dias de armazenamento,
com 1,2 × 101 UFC.g-1 (p > 0,05), portanto, em conformidade
aos padrões legais de, no máximo, 1,0 × 103 UFC.g-1(BRASIL,
1996). Em nenhuma das amostras investigadas foi identificada
Escherichia coli (< 1,0 × 101 UFC.g-1) e Staphylococcus coagulase
positiva (< 1,0 × 102 UFC.g-1). Todas as amostras analisadas estão
de acordo com os padrões preconizados pela legislação vigente,
que são de no máximo 5,0 × 102 UFC.g-1 e 1,0 × 103 UFC.g-1,
para coliformes termotolerantes e S. coagulase positiva,
respectivamente (BRASIL, 1996).
3.3 Análise da estrutura dos queijos por microscopia
eletrônica de transmissão (MET) e numeração
de inclusões cristalinas
O estudo qualitativo das eletromicrografias revela maior
distribuição de proteínas e gorduras, seguida da incidência
de bactérias. Durante o período de estocagem, foi possível
observar a interação das culturas láticas com os glóbulos de
gordura (Figura 7a, b, h). As eletromicrografias revelam o
arranjo do micro-organismo junto ao lipídeo. Parker et al.
(1998) observaram inserções das bactérias na matriz proteica,
especialmente nas junções do coágulo. Além disso, as células
estavam diretamente em contato com as membranas dos
glóbulos de gordura ou localizadas na interface proteínagordura. A presença de bactérias láticas na porção lipídica
também foi observada por Dean, Berridge e Mabbitt (1959)
Ciênc. Tecnol. Aliment., Campinas, 31(2): 285-294, abr.-jun. 2011
e Lopez et al. (2006) em queijos Cheddar e Emmental,
respectivamente.
Na Figura 7, no período de 30 dias de maturação
(Figura 7a, b), os glóbulos de gordura apresentam tamanhos
maiores quando comparados àqueles observados nos demais
períodos (Figuras 7f, g, h, i). Possivelmente, o surgimento dos
pequenos glóbulos de gordura pode ser consequência da ação
de lipases microbianas ativas na matriz do queijo durante a
maturação (COLLINS; McSWEENEY; WILKINSON, 2003)
e/ou provenientes do tratamento aplicado no processamento
desse derivado lácteo (LOPEZ, 2005; LOPEZ; CAMIER; GASSI,
2007). Embora o tratamento térmico do leite seja indispensável
para garantir a qualidade sanitária na fabricação de queijos,
quando é realizado de forma severa, pode afetar a estrutura do
coágulo, sendo perceptível, mais tarde, na microestrutura do
produto (PEREIRA; GOMES; MALCATA, 2009).
A microestrutura do queijo Parmesão aos 90 dias de
maturação (Figura 7d) demonstrou a incidência de inclusões
cristalinas, apresentando morfotipo oval (MADADLOU;
KHOSROSHAHI; MOUSAVI, 2005), sendo possível distinguir
o núcleo, apresentando aspecto desorganizado (FRAU et al.,
1997; YE et al., 2004), e o córtex, com morfologia radial laminar
(JUNQUEIRA; CARNEIRO, 2004). Também há ocorrência de
debris (Figura 7e), evidenciando a morte celular das culturas
láticas (PAGALA et al., 2002) na metade do período de
maturação estudado.
A amostra maturada por 180 dias (Figura 7i) demonstra
maior modificação da matriz proteica, indicando possivelmente
a efetividade da proteólise (LAWRENCE; GILLES; CREAMER,
1983), pelas proteases e peptidases nos queijos (McSWEENEY,
2004). Geralmente, em queijos Parmesão submetidos à
maturação desprovidos de embalagem, é nítido o surgimento
de uma matriz proteica densa, proveniente da redução gradual
da umidade causada pela evaporação da água na superfície do
queijo.
As inclusões foram detectadas em todas as amostras e em
todos os períodos de maturação, em valores que oscilaram de
0,13 cristais.kg-1 a 0,18 cristais.kg-1. Houve um aumento na
concentração de cristais das amostras maturadas por 60 dias,
com valor de 0,18 cristais.kg-1, sendo considerando também
o maior valor encontrado. Não foi observada uma relação
direta entre o número de cristais com o período de maturação.
Possivelmente, o aumento da amostragem permitiria visualizar
essa correlação. Botazzi, Battistotti e Bianchi (1982) observaram
291
Aspectos tecnológicos e microestrutura do queijo Parmesão
Figura 7. Microestrutura do queijo Parmesão maturado a 12 oC. a) L1 maturado por 30 dias 12.930×, Co: cocos, Ba: bacilo; b) L2 maturado por
30 dias 6.000×, Dv: divisão celular; c) L2 maturado por 60 dias 6.000×; d) L2 maturado por 60 dias 3.597×, setas: inclusão cristalina; e) L1 maturado
por 90 dias 6.000×, setas: debris; f) L1 maturado por 90 dias 27800×; g) L1 maturado por 120 dias 6.000×; h) L2 maturado por 150 dias 6.000×; e
i) L1 maturado por 180 dias 6.000×; G: glóbulos de gordura; P: matriz proteica.
em queijo Grana maturado por período superior a seis meses,
valores entre 30 cristais.m-2 e 35 cristais.m-2. Queijos duros
como o Parmesão podem apresentar incidência de tirosinato de
cálcio, aspecto favorável ao queijo, uma vez que reflete o grau
de maturação desse produto (FURTADO, 2005).
Os cristais de cálcio presentes na matriz do queijo, quando
em contato direto com nitrato de prata, adquirem uma coloração
amarronzada, facilitando sua identificação e enumeração. A
292
Figura 8 demonstra a presença desses cristais no queijo após
30 dias de maturação.
Os resultados demonstram que o método de von Kossa é
uma valiosa ferramenta para análise microscópica de cristais
de cálcio em queijo. Experimentos adicionais podem ser
implementados para diferenciar os subtipos desses cristais e
correlacioná-los com aspectos de qualidade ou defeitos dos
queijos maturados.
Ciênc. Tecnol. Aliment., Campinas, 31(2): 285-294, abr.-jun. 2011
Barros et al.
Figura 8. Microestrutura do queijo Parmesão maturado a 12 oC durante
30 dias (Cr: cristais de cálcio 220×).
4 Conclusões
Todas as amostras exibiram características físico-químicas
e microbiológicas de acordo com a legislação brasileira.
Ocorreu aumento na acidez titulável, nos índices de extensão e
profundidade da maturação e nos teores de tirosina e triptofano
ao longo da maturação, em todos os lotes. A evolução da
maturação também pode ser observada por alterações na
microestrutura. A presença de inclusões cristalinas de morfotipo
oval, a interação entre as culturas starter e os glóbulos de
gordura, debris e uma matriz densa foram observadas no final
da maturação.
Agradecimentos
À Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São
Paulo – FAPESP, pelo auxílio financeiro para a realização do
estudo; ao Laticínio Tirolez, unidade de Arapuá-MG, por ceder
as amostras comerciais de queijo Parmesão, e ao Professor
Ms. Gismar Vieira Silva, pelo auxílio no tratamento estatístico
dos resultados experimentais.
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S0101-20612011000200002